JP6527173B2 - 独立した基礎ネットワークにマップされた論理モデルを提供するゲートウェイ - Google Patents

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Description

[0001]本開示は、概して、産業プロセス制御及び自動化システムに関する。より詳細には、本開示は、独立した基礎ネットワークにマップされた論理モデルを提供するゲートウェイに関する。
[0002]産業プロセス制御及び自動化システムは、大規模で複雑な産業プロセスを自動化するためにしばしば使用される。これらのタイプの制御及び自動化システムは、通常、センサ、アクチュエータ、及びコントローラを含む。コントローラは、通常、測定結果をセンサから受信し、アクチュエータのための制御信号を生成する。
[0003]制御及び自動化システム内の既存のレガシーコントローラが、その「寿命の終わり」に近づく場合、新しいタイプのコントローラが、システムにインストールされる必要がある。しかし、新しいタイプのコントローラが、置き換えられるレガシーコントローラとかなり異なる場合、新しいタイプのコントローラのインストールは、より高レベルのコントローラ、ヒューマンマシンインターフェース、又は、他の構成要素への大幅な修正を必要とし得る。
[0004]コントローラの切替えの1つの以前の手法は、古いネットワークに接続された1つ又は複数のレガシーデバイスの新しいネットワークに接続された置換デバイスへのカットオーバの実行を伴う。この手法は、産業用施設(又は、その一部)がある期間シャットダウンすることを必要とする。この手法はまた、カスタム作成されたユーザインターフェース及びレガシーデバイスと使用される制御アプリケーションの置換を必要とし得る。これは、その施設の運営者に重大な金銭的損失を与え得る。
[0005]本開示は、独立した基礎ネットワークにマップされた論理モデルを提供するゲートウェイを提供する。
[0006]第1の実施形態では、装置は、第1のプロトコルを使用して第1の産業プロセス制御ネットワークを介して通信するように構成された第1のインターフェースを含む。本装置はまた、第2のプロトコルを使用して第2の産業プロセス制御ネットワークを介して通信するように構成された第2のインターフェースを含む。本装置はさらに、第3のネットワークを介して少なくとも1つの監視デバイスと通信するように構成された第3のインターフェースを含む。加えて、本装置は、第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスの第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスへの移行中に第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合されたプロセス制御デバイスに少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを提供するように構成された少なくとも1つの処理デバイスを含む。
[0007]第2の実施形態では、方法は、第1のインターフェースを介して第1のプロトコルを使用して第1の産業プロセス制御ネットワークを介して通信するステップを含む。本方法はまた、第2のインターフェースを介して第2のプロトコルを使用して第2の産業プロセス制御ネットワークを介して通信するステップを含む。本方法はさらに、第3のインターフェースを介して第3のネットワークを介して少なくとも1つの監視デバイスと通信するステップを含む。加えて、本方法は、第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスの第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスへの移行中に第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合されたプロセス制御デバイスに少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを提供するステップを含む。
[0008]第3の実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体が、コンピュータプログラムを実施する。本コンピュータプログラムは、第1のインターフェースを介して第1のプロトコルを使用する第1の産業プロセス制御ネットワークを介する通信を開始するためのコンピュータ可読プログラムコードを含む。本コンピュータプログラムはまた、第2のインターフェースを介して第2のプロトコルを使用する第2の産業プロセス制御ネットワークを介する通信を開始するためのコンピュータ可読プログラムコードを含む。本コンピュータプログラムはさらに、第3のインターフェースを介する第3のネットワークを介する少なくとも1つの監視デバイスとの通信を開始するためのコンピュータ可読プログラムコードを含む。加えて、本コンピュータプログラムは、第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスの第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイスへの移行中に第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合されたプロセス制御デバイスに少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを提供するためのコンピュータ可読プログラムコードを含む。
[0009]他の技術的特徴は、以下の図面、説明、及び、特許請求の範囲から当業者には容易に明らかとなり得る。
[0010]本開示をより完全に理解するために、ここで、以下のような添付の図面と併せて、以下の説明が参照される。
[0011]本開示による産業プロセス制御及び自動化システムにおけるレガシーデバイスから新しいデバイスへの例示的移行を示す図である。 [0012]本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的ゲートウェイ及び関連する詳細を示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的ゲートウェイ及び関連する詳細を示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的ゲートウェイ及び関連する詳細を示す図である。 [0013]本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的グラフィカルユーザインターフェースを示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的グラフィカルユーザインターフェースを示す図である。 [0014]本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための例示的方法を示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための例示的方法を示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための例示的方法を示す図である。 本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための例示的方法を示す図である。
[0015]以下に論じられる、図1から10、及び、本特許文書において本発明の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、単に例示であり、如何なる方法でも本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。本発明の原理は、任意のタイプの適切に配置されたデバイス又はシステムにおいて実装され得ることが、当業者には理解されよう。
[0016]以下の説明では、レガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするゲートウェイが、説明される。「レガシー」デバイスは、より最新の、より高度な、又は他のデバイスによって置き換えられるデバイスを示す。「レガシー」プロトコルは、レガシーデバイスによって使用されるプロトコルを示し、「レガシー」インターフェースは、レガシープロトコルの使用をサポートするインターフェースを示し、「レガシー」ネットワークは、レガシープロトコルの使用をサポートするネットワークを示す。「新しい」又は「高度な」デバイスは、レガシーデバイスに置き換わるデバイスを示す。「高度な」プロトコルは、新しい又は高度なデバイスによって使用されるプロトコルを示し、「高度な」インターフェースは、高度なプロトコルの使用をサポートするインターフェースを示し、「高度な」ネットワークは、高度なプロトコルの使用をサポートするネットワークを示す。「移行」及び「置換」という用語(及びそれらの派生語)は、レガシーデバイスを参照して使用されるとき、レガシーデバイスの新しい又は高度なデバイスとの物理的置換と、新しい又は高度なデバイスの1つ又は複数の特徴を有するようにするためのレガシーデバイスの更新との両方を含むことに留意されたい。
[0017]ゲートウェイは、しばしば、プロセス制御及び自動化システムにおける新しい又は高度なプロセスコントローラとのレガシープロセスコントローラの置換をサポートするものとして以下に説明されるが、ゲートウェイは、単にプロセスコントローラとの使用に限定されない。そうではなくて、ゲートウェイは、任意の数及びタイプの新しい又は高度なデバイスで置き換えられる任意の数及びタイプのレガシーデバイスと使用され得る。また、この機能の具体的一例として、ゲートウェイは、しばしば、EXPERION対応デバイスとのHIWAY対応デバイスの置換並びにFAULT TOLERANT ETHERNET(登録商標)(FTE)ネットワークを介するエミュレートHIWAYプロトコル(emulated HIWAY protocol)の任意選択の使用をサポートするものとして以下に説明される(HIWAY、EXPERION、及びFAULT TOLERANT ETHERNET(登録商標)は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.又はその子会社によって開発された)。これらの特定のプロトコルは、単に例である。本特許文書で開示されるゲートウェイは、概して、任意の適切な新しい又は高度なデバイスとの任意の適切なレガシーデバイスの置換をサポートする。さらに、本特許文書で開示されるゲートウェイは、インターネットプロトコル(IP)ベースのネットワーク又は他の高度なネットワークを介する任意の適切なレガシープロトコルのエミュレーションを任意でサポートし得る。
[0018]図1は、本開示による産業プロセス制御及び自動化システム100におけるレガシーデバイスから新しいデバイスへの例示的移行を示す。図1に示すように、システム100は、制御及び自動化システム内の「レベル1」コントローラネットワーク内に存在する又はその一部を形成するとしばしば言われる1つ又は複数のレガシーコントローラ102を含む。各レガシーコントローラ102は、産業プロセスシステムにおいて1つ又は複数の特徴を制御することが可能である。プロセスシステムは、一般に、何らかの形で1つ又は複数の製品又は他の材料を処理するように構成された任意のシステム又はその部分を表す。たとえば、レガシーコントローラ102は、1つ又は複数のセンサから測定結果を受信し、その測定結果を使用して1つ又は複数のアクチュエータを制御することができる。各レガシーコントローラ102は、システム100において置換されることになるコントローラを表す。
[0019]レガシーコントローラ102は、少なくとも1つのレガシーゲートウェイ104とレガシーネットワーク103を介して通信する。レガシーネットワーク103は、レガシープロトコルを使用するレガシーコントローラ102とのインタラクションをサポートする1つ又は複数の通信経路を表す。いくつかの実施形態では、レガシーネットワーク103は、HIWAYネットワークなどの同軸ネットワークを表し得る。しかし、レガシーネットワーク103は、任意の他の適切なレガシー産業プロセス制御ネットワークを表し得る。
[0020]レガシーコントローラ102は、レガシーゲートウェイ104を介してより高いレベルのデバイス及びシステムと通信する。本例では、各レガシーゲートウェイ104は、レガシーネットワーク103とローカル制御ネットワーク(LCN)などの監視ネットワーク106との間の通信を円滑化する。各レガシーゲートウェイ104は、監視ネットワークを介する1つ又は複数のレガシーデバイスとの通信を円滑化する任意の適切な構造を含む。監視ネットワーク106は、より高いレベルのプロセス制御及び自動化デバイス及びシステムの間の通信を円滑化するネットワークを表す。
[0021]特定の実施形態では、レガシーコントローラ102は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のTDC2000デバイスなど、HIWAYコントローラ及びPROCESS INTERFACE UNIT(PIU)デバイスを表す。これらのタイプのデバイスは、通常、レガシーゲートウェイ104によってサポートされるHIWAYプロトコルを使用する「データハイウェイ(data hiway)」を介して通信する。レガシーゲートウェイ104は、そのプロトコルと監視ネットワーク106によって使用されるプロトコルとの変換を行う。
[0022]システム100はまた、高度な制御ネットワーク110を介して通信する1つ又は複数の高度なコントローラ108を含む。高度なコントローラ108は、レガシーコントローラ102よりも新しい、技術的に高度な、又は機能豊富なコントローラを表す。同様に、制御ネットワーク110は、IPベースのネットワークなど、制御情報を移送するためのより新しい、より技術的に高度な、又はより機能豊富なネットワークを表し得る。特定の実施形態では、高度なコントローラ108は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のC300コントローラを表し得、制御ネットワーク110は、FTE又は他の冗長IPベースのネットワークを表し得る。
[0023]システム100内の様々な他の構成要素は、広範囲のプロセス制御及び自動化関連機能をサポートする。たとえば、1つ又は複数のオペレータコンソール112が、システム100とインタラクションするためにオペレータによって使用され得る。少なくとも1つの監視コントローラ114及び少なくとも1つのサーバ116は、システム100においてより高いレベルの制御を実現する。たとえば、監視コントローラ114及び/又はサーバ116は、より高度なプランニング又はスケジューリング動作を実行する、より高いレベルの制御戦略を実行する、又は他の機能を実行することができる。少なくとも1つのアプリケーション処理プラットフォーム118が、システム100において様々な手続きを自動化するために使用され得る。少なくとも1つのヒストリアン(historian)120が、時間とともにシステム100の動作に関連するデータを収集及び記憶するために使用され得る。これらの構成要素のうちの様々なものが、制御及び自動化システムにおいて「レベル2」監視ネットワーク内に存在する又は「レベル2」監視ネットワークの一部を形成するとしばしば言われる。
[0024]各オペレータコンソール112は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のEXPERION STATION TPSなど、オペレータ介入を円滑化するための任意の適切な構造体を含む。各コントローラ114は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のAPPLICATION CONTROL ENVIRONMENT−TPS(ACE−T)ノードなど、監視制御を行うための任意の適切な構造体を含む。各サーバ116は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のEXPERION SERVER TPS(又は、そのようなサーバの冗長ペア)などの任意の適切なコンピューティングデバイスを表す。各アプリケーション処理プラットフォーム118は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のAPPLICATION MODULE(AM)など、自動化手続きを実行するための任意の適切な構造体を含む。各ヒストリアン120は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のHISTORY MODULE(HM)など、データを記憶するための任意の適切な構造体を含む。
[0025]図1に示すように、レガシーコントローラ102が、高度なコントローラ102’で置き換えられる。これは、たとえば、レガシーコントローラ102がそれらの「寿命の終わり」に達し、もはや販売業者又は製造業者によってサポートされないときに、生じ得る。さらに、レガシーゲートウェイ104が、レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’への移行をサポートする(以下に説明するように)ジャンクションゲートウェイ104’で置き換えられる。
[0026]レガシーコントローラの置換の1つの従来の手法は、「リップアンドリプレイス(rip and replace)」であり、それによると、施設又はその一部が単純にシャットダウンされ、レガシーコントローラが新しいコントローラで置き換えられる。しかし、この手法は、施設停止の時間及び関連する金銭的損失を必要とする。さらに、レガシーコントローラ102は、レガシーコントローラ102に関わる多数の手続きを通常実装するアプリケーション処理プラットフォーム118など、より高いレベルの構成要素を使用してしばしば管理される。結果として、レガシーコントローラ102の単純な置換が、アプリケーション処理プラットフォーム118によって実行される手続きを更新する又は監視コントローラ114にそれらの手続きを移行するための大量の作業を必要とすることになる。加えて、オペレータは、オペレータコンソール112で提供されるインターフェースを介してレガシーコントローラ102としばしばインタラクションする。「リップアンドリプレイス」技法は、通常、オペレータコンソール112によってサポートされるインターフェースの更新及び置換を必要とし、監視ネットワーク106全体及び接続されたすべてのデバイスの置換を実際には必要とし得る。
[0027]本開示によれば、ジャンクションゲートウェイ104’は、レガシーコントローラ102の使用と高度なコントローラ102’の使用との間の改良された遷移をサポートする。以下で詳しく説明するように、ジャンクションゲートウェイ104’は、レガシーコントローラ102(レガシーネットワーク103を介して)及び高度なコントローラ102’(制御ネットワーク110を介して)の両方に接続され得る。これは、高度なコントローラ102’がインストールされる、作動させられる、及びオンラインにされる間に、レガシーコントローラ102がオンラインで動作可能なままであり続けることを可能にする。高度なコントローラ102’の動作の準備が整った後は、プロセスシステムの制御は、レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’に移され得る。これは、プロセスシステムの一部又はすべてのシャットダウンの回避を助け、高度なコントローラ102’がそれらをアクティブ制御動作に置く前に正しく動作していることをオペレータが確認することを可能にする。
[0028]ジャンクションゲートウェイ104’はまた、制御ネットワーク110を介して少なくとも1つのレガシープロトコルをエミュレートする、又は他の方法でサポートすることができる。たとえば、ジャンクションゲートウェイ104’は、FTE又は他の高度な制御ネットワーク110を介してレガシーコントローラ102によって使用されるHIWAYプロトコルをエミュレートするように構成され得る。これは、高度なコントローラ102’が、レガシーコントローラ102によって使用されるレガシープロトコルをサポートするかのように、いくつかのより高いレベルのデバイス(構成要素118〜120など)がゲートウェイ104’を介して高度なコントローラ102’とインタラクションすることを可能にする。これはまた、他のより高いレベルのデバイス(構成要素112〜116など)がゲートウェイ104’を使用することなしにネットワーク110を介して高度なコントローラ102’とインタラクションすることを可能にする。特定の一例として、ジャンクションゲートウェイ104’は、より高いレベルのデバイスから要求を受信し、要求を高度なコントローラ102’に分散させ、レガシープロトコルに準拠するフォーマットで応答を集め、コンパイルされた応答をより高いレベルのデバイスに提出することができる。
[0029]これらの技法を使用し、ジャンクションゲートウェイ104’は、レガシーコントローラ102が、産業プロセスシステムの一部又はすべてのシャットダウンの必要なしに高度なコントローラ102’と置き換えられることを可能にする。さらに、ジャンクションゲートウェイ104’は、高度なコントローラ102’が、プロセスシステムの制御を中断することなしにオンラインにされることを可能にし、高度なコントローラ102’が、レガシーコントローラ102の制御動作を妨げることなしにインストール、作動、及びテストされることを可能にする。さらに、ジャンクションゲートウェイ104’は、レガシープロトコルをまだ使用するより高いレベルの構成要素、及び、高度なプロトコルを使用するより高いレベルの構成要素の両方と高度なコントローラ102’が使用されることを可能にし得る。これは、アプリケーション処理プラットフォーム118によって実行される手続き及びオペレータコンソール112によってサポートされるインターフェースを更新又は移行する必要性を低減する又はなくすることができる。
[0030]加えて、これらの技法を使用し、レガシーコントローラ102の置換をレベル2デバイス又はシステムなどの構成要素の置換と「切り離す」ことが可能である。結果として、レベル2デバイス又はシステムは、レガシーコントローラ102と同時に又は異なるときに置き換えられ得る。たとえば、ほとんどの又はすべてのレベル2デバイス又はシステムは、高度なコントローラ102’での動作を継続することができ、要求通りに速く又は遅く置き換えられ得る。これは、レガシーコントローラ102の置換のコストの低減を助け、費用がより長い時間に亘り分散されることを可能にする。
[0031]ジャンクションゲートウェイ104’に関する例示的詳細が、以下に提供される。システム100は、任意の数のレガシーコントローラ102又は他のレガシーデバイスの高度なコントローラ102’又は他の高度なデバイスへの移行をサポートするために、任意の数のジャンクションゲートウェイ104’を含み得ることに留意されたい。
[0032]図1は、産業プロセス制御及び自動化システム100におけるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行の一例を示すが、様々な変更が、図1に行われ得る。たとえば、図1の様々な構成要素は、組み合わされる、さらに細かく分割する、移動する、又は省略することができ、追加の構成要素が、個々のニーズに応じて追加され得る。また、システム100は、任意の数の、図1に示される各構成要素を含み得る。制御及び自動化システムは、様々な構成で現われ、図1は、本開示の範囲を任意の特定の構成に限定しない。加えて、図1に示される構成要素112〜120は、システム内に存在し得、レガシーコントローラ102及び高度なコントローラ102’とインタラクションし得るより高いレベルの構成要素のタイプの例にすぎない。他の又は追加のより高いレベルの構成要素もまた、使用され得る。
[0033]図2から4は、本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的ゲートウェイ104’ 及び関連する詳細を示す。説明を容易にするために、図2から4のゲートウェイ104’は、図1のシステム100において使用されるものとして説明される。ゲートウェイ104’は、任意の適切なレガシーデバイスから任意の適切な高度なデバイスへの移行をサポートするために、任意の他の適切なシステムにおいて使用され得る。
[0034]図2に示すように、ゲートウェイ104’は、ハウジング202を含む。ハウジング202は、概して、ゲートウェイ104’の他の構成要素を保護する、入れる、又は保持する構造体を示す。ハウジング202は、ゲートウェイの他の構成要素がその中に配置され得る任意の適切な構造体を含む。ハウジング202はまた、任意の適切な材料から任意の適切な形で形成され得る。特定の実施形態では、ハウジング202は、その中にプリント基板(PCB)カードが挿入され得、バックプレーン又は他の構造体に結合され得るシャーシを含む。
[0035]ゲートウェイ104’はまた、3つのインターフェース204〜208を含む。インターフェース204は、監視ネットワーク106を介して通信をサポートする。たとえば、インターフェース204は、少なくとも1つの標準又は専用プロトコルを使用して、監視ネットワーク106に結合された様々な構成要素112〜120からデータを受信し得、そこにデータを送信し得る。
[0036]インターフェース206は、レガシーネットワーク103に結合され得るレガシー通信リンク210を介する通信をサポートする。レガシー通信リンク210は、1つ又は複数のレガシーコントローラ102と通信するために使用される通信リンクを表す。特定の実施形態では、レガシー通信リンク210は、HIWAYコントローラ及びPIUデバイスとの通信をサポートする。
[0037]インターフェース208は、高度な通信リンク212を介する通信をサポートする。通信リンク212は、高度な制御ネットワーク110を介して通信するために使用される通信リンクを表し得、それらの通信は、レガシーコントローラ102によって使用されるレガシープロトコルのエミュレーションを介して任意で行われ得る(しかし、これは必ずしも必要とされない)。特定の実施形態では、通信リンク212は、FTE又は他のIPベースのネットワークを介するエミュレートHIWAYプロトコルを使用する通信をサポートする。
[0038]とりわけ、ゲートウェイ104’は、監視ネットワーク106、制御ネットワーク110、及びレガシーネットワーク103によって使用されるプロトコルの間で変換を行うことができる。これは、高度なコントローラ102’がインストールされ、作動させられ、オンラインにされる間に、レガシーコントローラ102が使用されることを可能にする。これは、任意で、エミュレートされたプロトコルを使用する高度なコントローラ102’への及び高度なコントローラ102’からの通信を可能にすることができ、それにより、レガシープロトコルをまだ使用する又はレガシープロトコルに依存するより高いレベルのデバイスは、高度なコントローラ102’とのインタラクションを継続することができる。
[0039]ゲートウェイ104’はまた、少なくとも1つの処理デバイス214及び少なくとも1つのメモリ216を含む。処理デバイス214は、ゲートウェイ104’の動作全体を制御する。たとえば、処理デバイス214は、インターフェース204〜208の動作を制御して、それにより、ゲートウェイ104’によるデータの送信及び受信を制御することができる。処理デバイス214はまた、任意の翻訳、又は、異なるインターフェース204〜208の間のデータの流れをサポートするために必要とされる他の動作をサポートすることができる。たとえば、処理デバイス214は、特定のコントローラがどのように連絡をとられ、適切なインターフェース206〜208を介するコントローラへの及びコントローラからの通信を開始するかを決定することができる。特定の一例として、処理デバイス214は、要求及び応答の「分散/収集」をサポートすることができ、すなわち、処理デバイス214は、1つ又は複数のデバイス(レガシー及び/又は高度なデバイス)に要求を送信し(分散させ)、要求への応答を集め(収集し)、応答を監視ネットワーク106を介する送信のために適切なフォーマットに組み合わせることができる。
[0040]処理デバイス214は、1つ又は複数の処理又はコンピューティングデバイスなど、ゲートウェイの動作を実行又は制御するための任意の適切な構造体を含む。特定の例として、処理デバイス214は、少なくとも1つのマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、又は個別論理素子を含み得る。
[0041]メモリ216は、ゲートウェイ104’によって使用、生成、又は収集される命令又はデータを記憶する。たとえば、メモリ216は、処理デバイス214によって実行されるソフトウェア又はファームウェア命令を記憶することができる。メモリ216はまた、1つのインターフェース204〜208を介して受信された、別のインターフェース204〜208を介して送信されることになる、データを記憶することができる。メモリ216は、少なくとも1つのランダムアクセスメモリ及び少なくとも1つのフラッシュ又は他の読取り専用メモリなど、任意の適切な揮発性及び/又は不揮発性記憶及び検索デバイスを含む。
[0042]特定の実施形態では、インターフェース204は、監視ネットワーク106を介する適切なインタラクションをサポートするためにカードのファームウェアに修正が行われた、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のK4LCNインターフェースカードを表し得る。処理デバイス214及びメモリ216は、K4LCNインターフェースカードに存在し得る。また、特定の実施形態では、インターフェース206は、HONEYWELL INTERNATIONAL INC.のDATA HIGHWAY INTERFACE(DHI)カードを表し得る。さらに、特定の実施形態では、インターフェース208は、ENHANCED HIWAY BRIDGE INTERFACE(EHBI)として知られ得る、FTE又は他のIPベースのネットワークを介するHIWAYプロトコルをエミュレートするように設計されたファームウェアを有するインターフェースカードを表し得る。
[0043]バス218は、インターフェース204〜208、処理デバイス214、及びメモリ216など、ゲートウェイ104’の他の構成要素の間の通信をサポートする。バス218は、ゲートウェイにおいてデータ又は他の信号を移送するための任意の適切な通信経路を表す。
[0044]インターフェース206〜208の両方を提供することによって、ゲートウェイ104’は、レガシーネットワーク103及び高度な制御ネットワーク110の両方を介する通信をサポートすることができる。さらに、単一のインターフェース204を使用することによって、ゲートウェイ104’は、監視ネットワーク106上の単一の論理HIWAYデバイス(又は、別のレガシープロトコルに準拠するデバイス)として現われ得る。それにより、ゲートウェイ104’は、より高いレベルの構成要素に対して監視ネットワーク106上の適切なデバイスとして見えるままで、レガシーコントローラ102及び高度なコントローラ102’の両方との通信を可能にする。
[0045]図3は、ゲートウェイ104’の1つの例示的使用法を示す。図3では、長方形は、制御及び自動化システム100のサブシステムを示すために使用される。実線は、サブシステム間のデータ/情報の流れを示し、破線は、サブシステム間の論理関係を示す。長円形は、例示的使用事例、すなわち、ゲートウェイ104’が使用され得る例示的方法、を表す。この特定の例では、置き換えられるレガシーデバイスは、HIWAYデバイスを表し、高度なデバイスは、C300コントローラを表し、ネットワーク110は、FTEネットワークを表す。これは単に例示であり、他のタイプのコントローラ及びネットワークが使用され得る。
[0046]図3では、LCNデータエンティティビルダ(DEB)302は、レガシーコントローラで工学的構成を実行するためなど、レガシーコントローラ102を構成及び管理するために使用されるアプリケーションを表す。構成要素304〜314は、監視ネットワーク106を介してゲートウェイ104’とインタラクションすることができるシステム100のサブシステムを表す。アプリケーション304は、APPLICATION MODULE又は他のアプリケーション処理プラットフォーム118で実行され得るアプリケーションを示す。ネイティブウィンドウ306、グローバルユーザステーション(GUS)ディスプレイ308、HMIWEBディスプレイ310、及び通知ディスプレイ312は、異なるタイプのオペレータコンソール112を介してオペレータにディスプレイを提示するアプリケーションを表す。ディスプレイ306〜310は、プロセスシステムに関連するある種の変数への変更を行うためにオペレータによって使用され得、ディスプレイ312は、様々な通知に確認応答又は応答するためにオペレータによって使用され得る。アプリケーション314は、ACE−Tノード又は他の監視コントローラ114で実行され得るアプリケーションを示す。
[0047]制御ビルダ316は、高度なコントローラ102’を構成及び管理するために使用され得る。制御ビルダ316は、たとえば、HIWAY GATEWAY(HG)制御ポイントを適切な制御実行環境(CEE)エミュレーションに変換するために、1人又は複数のアプリケーションエンジニアによって使用され得る。制御ビルダ316はまた、ゲートウェイ104’及び高度なコントローラ102’においてインターフェース208を構成するために、1人又は複数のシステムエンジニアによって使用され得る。
[0048]図3に示すように、異なるタイプの情報が、異なるタイプのネットワークを介して図3の構成要素の間で交換され得る。たとえば、ゲートウェイ104’は、レガシーネットワーク103を介してレガシーコントローラ102とHIWAYメッセージを交換することができる。ゲートウェイ104’はまた、ネットワーク110を介して高度なコントローラ102’とエミュレートされたHIWAYメッセージを交換することができる。ゲートウェイ104’はさらに、監視ネットワーク106を介して構成要素304〜312と、ゲートウェイパラメータ、並びにイベント開始処理(event initiated processing:EIP)イベントを交換することができる。加えて、ゲートウェイ104’は、制御ネットワーク110を介して通知ディスプレイ312とプロセスアラームを、制御ビルダ316と構成データを交換することができる。さらに、高度なコントローラ102’は、通知ディスプレイ312にイベントを通信し、制御ネットワーク110を介して制御ビルダ316と構成データを交換することができる。
[0049]前述のように、ゲートウェイ104’の1つの用途は、産業プロセスシステムの一部又はすべてのシャットダウンの必要なしにレガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’への移行を円滑に進めることである。これは、特に、ゲートウェイ104’を介するレガシーコントローラ102及び高度なコントローラ102’への同時アクセスを使用して達成され得る。さらに、より高いレベルのデバイスが、高度なコントローラ102’がレガシープロトコルをサポートするという仮定の下に動作を継続し得るように、レベル1及びレベル2デバイスの移行の切り離しが、特に、ゲートウェイ104’によるレガシープロトコル(HIWAYプロトコルなど)のエミュレーションを使用してサポートされ得る。結果として、レベル1レガシーデバイス(レガシーコントローラ102など)は、レベル2構成要素への何らかの修正があるかをあまり必要とせずに、高度なデバイス(高度なコントローラ102’など)に移行され得る。レベル2構成要素は、レベル1構成要素と同時に移行することができ、又は、任意の所望の長さの時間が、レベル2構成要素が移行されるまでに経過し得る。
[0050]さらに、レガシーコントローラ102及び高度なコントローラ102’への同時アクセスは、コントローラの高速カットオーバ及び長期に亘るカットオーバの両方をサポートする。ゲートウェイ104’の使用は、高度なコントローラ102’がインストール、作動、及びテストされる間に、レガシーコントローラ102がプロセスシステムを制御するために使用されることを可能にする。これは、様々な要因に応じて、短期間又は長期間に亘り生じ得る。高度なコントローラ102’の動作が、満足のいくものであると判定された後は、高度なコントローラ102’は、制御動作にされ得、一方、レガシーコントローラ102は、スタンバイモードにされる。高度なコントローラ102’が、期待通りに実行する場合、レガシーコントローラ102は、停止させられ、システムから取り除かれ得る。高度なコントローラ102’が、期待通りに実行しない場合、レガシーコントローラ102は、アクティブ動作に戻され得る。
[0051]加えて、レガシーコントローラ102の高度なコントローラ102’への移行は、1つのレガシーコントローラ102又は同時にレガシーコントローラ102のサブセットをなど、付加的に生じることが可能である。したがって、レガシーコントローラ102及び高度なコントローラ102’の両方がシステム100において制御アクションを実行する時間が存在し得る。ゲートウェイ104’は、両方のタイプのコントローラとの通信が同時に生じ得ることを確保するのを助けることによって、そのような付加的移行をサポートする。
[0052]この特定の実施形態では、ゲートウェイ104’は、FTE制御ネットワーク110を介するエミュレートHIWAYプロトコルの使用をサポートする。これは、たとえば、制御ネットワーク110を介してC300高度なコントローラ102’と通信するために行われ得る。この手法では、ゲートウェイ104’は、HIWAYプロトコルの使用をエミュレートするが、データは、IPベースのデータパケットを使用してネットワーク110を介して移送される。
[0053]前述のように、ゲートウェイ104’は、要求の「分散」及び応答の「収集」をサポートする。たとえば、処理デバイス214は、インターフェース204を介して要求を受信し、コントローラを識別して要求を受信することができる。処理デバイス214は、次いで、インターフェース206〜208のうちの1つ又は複数を介して1つ又は複数のコントローラに要求を「分散」させることができる。使用される正確なインターフェース206〜208は、どのコントローラがその要求を受信する必要があるか、及び、どの「ボックスネットワーク状況」が、その要求を受信するためのコントローラのものであるかに応じて決まり得る。いくつかの実施形態では、ボックスネットワーク状況は、コントローラがHIWAYデバイス(レガシーコントローラのための)かイーサネット(登録商標)デバイス(高度なコントローラのための)かを示し得る。レガシーネットワーク103を介して送信される場合、要求は、標準レガシープロトコルに従い得る。制御ネットワーク110を介して送信される場合、処理デバイス214は、任意で、IPベースのメッセージを使用してレガシープロトコルをエミュレートし得る。いずれの場合にも、適切なコントローラ102、102’が、標準HIWAY応答を介して又は標準HIWAY応答の内容を含むIPベースの応答を介してなど、要求を受信する及び応答することができる。処理デバイス214は、次いで、適切なコントローラから1つ又は複数の応答を「収集」し、その応答を監視ネットワーク106を介する通信のための適切なフォーマットにすることができる。
[0054]図4は、レガシープロトコルのエミュレート又は他の方法でのサポートに関する例示的詳細を示す。具体的には、図4は、異なるデバイスによって使用される例示的制御プロトコル402〜406を示す。第1のプロトコル402は、HIWAYデバイス(レガシーコントローラ102など)によって使用される。「ボックス」は、特定のデバイスを示し、「スロット」は、特定のメモリロケーションを定義し、「サブスロット」は、スロットの特定の部分を定義し得、「変数」は、スロットに記憶された値を定義する。「ボックススロット」は、アルゴリズム固有の特性ではなくてボックス全体の特性を説明するレガシーコントローラ内に存在するすべてのデータの論理グループ化を示し、「アルゴリズムスロット」は、レガシーコントローラによって実行され得る特定のアルゴリズムを示す。
[0055]第2のプロトコル404は、様々な監視デバイスによって使用される。「ノード」は、特定のデバイスを示し、「ポイント」及び「パラメータ」(「ポイントパラメータ」としばしば称される)は、識別されたデバイス内の特定の値を示す。第3のプロトコル406は、EXPERIONデバイスによって使用される。「プラットフォーム」は、特定のデバイスを示し、「モジュール」、「ブロック」、及び「パラメータ」は、識別されたデバイス内の特定の値を示す。
[0056]高度なコントローラ102’又はゲートウェイ104’は、これらの様々なプロトコル402〜406の使用をサポートする。たとえば、プロトコル402は、レガシーコントローラ102と通信するために使用することができ、プロトコル404は、構成要素118〜120などのより高いレベルの構成要素と通信するために使用することができ、プロトコル406は、構成要素112〜116などのより高いレベルの構成要素と通信するために使用することができる。
[0057]これらのプロトコルが使用され得る様々な方法が存在することに留意されたい。たとえば、第1の手法では、HIWAYアルゴリズム又は他のレガシーアルゴリズムのエミュレーションが、最初のHIWAY又は他のレガシーオブジェクトと一致するデータ及びメッセージングを提示する高度なコントローラ110において作成され得る。第2の手法では、HIWAY又は他のレガシーアルゴリズムは、高度なコントローラ110に移植することができ、リホストされたアルゴリズムは、それらがレガシーネットワークで行った通りにそれらの最初のデータ及びメッセージを提示することができる。第3の手法では、ゲートウェイ104’が、高度なコントローラ110にネイティブのデータ及びメッセージを受信し、監視ネットワーク106で予期されるフォーマットでそのデータ及びメッセージを提示することができるように、翻訳機能が、ジャンクションゲートウェイ104’によってサポートされ得る。第4の手法では、ジャンクションゲートウェイ104’が、その移行が、コントローラ又はそれのアルゴリズムを全く変更することなしにそれのネットワークインターフェースをレガシーネットワークから高度なネットワークに変更するステップを含む、コントローラを介して使用される。この第4の手法では、レガシーコントローラによって使用されるアプリケーションプロトコルは、変更されず、高度なネットワークにおいて使用されるプロトコルによってラップされ得る。
[0058]図2から4は、レガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするゲートウェイ104’の一例及び関連する詳細を示すが、様々な変更が、図2から4に行われ得る。たとえば、図2に示される機能的分割は、単に例示である。図2の様々な構成要素は、組み合わせる、さらに分割する、移動する、又は省略することができ、追加の構成要素が、個々のニーズに応じて追加され得る。特定の一例として、処理デバイス214及びメモリ216は、1つの、いくつかの、又はすべてのインターフェース204〜208と同じPCBカード又は他の基板上に配置され得る。また、図3及び4に示される特定のプロトコル及び使用事例は、単に例である。ゲートウェイ104’は、他の又は追加のプロトコルの使用をサポートすることができ、ゲートウェイ104’は、任意の他の適切な形で使用され得る。
[0059]図5及び6は、本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートする例示的グラフィカルユーザインターフェースを示す。図5では、グラフィカルユーザインターフェース500は、ゲートウェイ104’に結合された「ボックス(BOX)」のリスト502を提示する。ここで、ボックスは、レガシーデバイス、高度なデバイス、又はそれらの組合せを含み得る。リスト502で識別される各デバイスについて、インターフェース500は、そのデバイスの数、タイプ及び状況を識別する。インターフェース500はまた、レガシーデバイスと高度なデバイスとを区別するために、識別子504を使用する。識別子504は、前述のボックスネットワーク状況を表すために使用され得る。ここで、識別子504は、デバイスが、イーサネット(登録商標)(「E」thernet)ネットワークに結合される又はエミュレートされた(「E」mulated)インターフェースを使用することを示し得る、文字「E」を表す。しかし、任意の他の適切な識別子が、レガシーデバイスと高度なデバイスとを区別するために使用され得る。また、カラーコーディングなど、テキストの識別子以外の機構が、レガシーデバイスと高度なデバイスとを区別するために使用され得る。
[0060]図5では、オペレータは、「12」の番号を付されたボックスのコマンドオプションを示すことを選択し、これは、インターフェースにおいてコマンドのリスト506をゲートウェイ104’に提示させる。インターフェース500における制御508は、インターフェース500において様々な方法で使用され得る。この場合、制御508は、リスト506から特定のコマンドを呼び出すために、及び、インターフェース500における情報の表示を制御するために、使用され得る。
[0061]図6では、グラフィカルユーザインターフェース600が、レガシーコントローラ102の高度なコントローラ102’との置換中に使用され得る。図6に示すように、インターフェース600は、レガシーコントローラ102に関連する制御ポイントのリスティング602を含む。各制御ポイントは、プロセス変数及びプロセス変数に関連する様々な値に関連付けられる。インターフェース600はまた、高度なコントローラ102’に関連するエミュレートされた制御ポイントのリスティング604を含む。
[0062]インターフェース600は、ワイヤ及び他のデータ接続がレガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’に移動される間に、オペレータに提示され得る。図6に示すように、リスティング604内の値は、リスティング602内の値と同じ又はほぼ同じである。これは、高度なコントローラ102’が、置き換えられるレガシーコントローラ102が受信し、生成したのと同じデータを受信し、同じ出力を実質的に生成するように動作することを示す。
[0063]図5及び6は、レガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするグラフィカルユーザインターフェースの例を示すが、様々な変更が、図5及び6に行われ得る。たとえば、これらのインターフェースは、ゲートウェイ104’によってサポートされ得る異なるタイプのインターフェースを例示することを単に意図されている。任意の他の又は追加のインターフェースもまた、使用され得る。
[0064]図7から10は、本開示によるレガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための例示的方法を示す。説明を容易にするために、図7から10において本方法は、図1のシステム100内のゲートウェイ104’と使用されるものとして説明される。しかし、本方法は、任意の適切なゲートウェイによって、任意の適切なシステムにおいて、使用され得る。
[0065]図7は、レガシーゲートウェイ104をジャンクションゲートウェイ104’に移行するための例示的方法700を示す。この移行は、ジャンクションゲートウェイ104’が、レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’への移行より前にシステム100において使用可能であるように、生じ得る。以下の論考では、レガシーゲートウェイ104は、監視ネットワーク106へのインターフェース204及びレガシーネットワーク103へのインターフェース206をサポートするPCBカードを含むと仮定する。また、レガシーゲートウェイ104は、冗長ペアで動作し、1つのレガシーゲートウェイ104は、1次ゲートウェイとして動作し、もう1つのレガシーゲートウェイ104は、1次ゲートウェイが機能しない場合にバックアップ又は2次ゲートウェイとして動作すると仮定する。
[0066]図7に示すように、レガシーゲートウェイのバックアップパートナが、ステップ702でシャットダウンされる。これは、たとえば、1次レガシーゲートウェイ104が動作を継続し得る間に、職員が2次レガシーゲートウェイ104の電源を切ることを含み得る。必要とされるハードウェア/ソフトウェア/ファームウェアが、ステップ704でレガシーゲートウェイのバックアップパートナにインストールされる。これは、たとえば、職員が、高度なネットワークを介する通信を可能にする、インターフェース208をサポートするPCBカードをインストールするステップを含み得る。これはまた、任意で、職員が、高度なネットワークを介するエミュレートされたプロトコルをサポートするためにインターフェース208をプログラムするステップを含み得る。これはさらに、職員が、ゲートウェイ104’の所望の動作を実行するために処理デバイス214を更新するステップを含み得る。これが完了した後は、レガシーゲートウェイのバックアップパートナは、ステップ706で第1のジャンクションゲートウェイとしてオンラインに戻される。これは、たとえば、更新されたゲートウェイを2次的役割で動作する第1のジャンクションゲートウェイ104’としてオンラインにするステップを含み得る。
[0067]1次及び2次ゲートウェイは、ステップ708で役割をスワップする。すなわち、第2のレガシーゲートウェイ104は、2次的役割で動作することを開始することができ、一方、第1のジャンクションゲートウェイ104’は、1次的役割で動作することを開始することができる。これは、第1のジャンクションゲートウェイ104’の動作が確認された後など、任意の適切なときに生じ得る。この時点で、同じ一般的ステップ710〜714が、第1のジャンクションゲートウェイ104’のバックアップパートナを第2のジャンクションゲートウェイ104’に転換するために使用され得る。ステップ714の最後に、システム100において動作する2つのジャンクションゲートウェイ104’が存在し、1つは1次モード、1つは2次モードである。ゲートウェイ内の高度なネットワークへのインターフェースが、ステップ716で構成される。これは、たとえば、職員が、ジャンクションゲートウェイ104’のインターフェース208においてEXPERIONプラットフォームモジュールを構成するステップを含み得る。
[0068]これらのステップの間に、監視ネットワーク106から少なくとも1つのゲートウェイ104、104’を介するレガシーコントローラ102への連続的通信経路が存在し得る。結果として、レガシーゲートウェイ104からジャンクションゲートウェイ104’への移行の間に通信又は制御が失われないことが可能である。ジャンクションゲートウェイ104’がシステム100において使用可能になった(しかし、取得された)後は、レガシーデバイスの高度なデバイスとの置換が、以下に説明するように生じ得る。(i)レガシーゲートウェイ104のジャンクションゲートウェイ104’への移行と(ii)レガシーコントローラ102の高度なコントローラ102’への移行との間には任意の長さの時間が経過し得ることに留意されたい。レガシーデバイスの高度なデバイスへの移行は、単一のジャンクションゲートウェイ104’を使用して生じ得ることにも留意されたい。
[0069]図8は、レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’へのカットオーバを実行するための例示的方法800を示す。具体的には、方法800は、プロセスシステムの一部又はすべてのシャットダウンの必要なしにレガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’へのカットオーバを実行するために使用され得る。
[0070]図8に示すように、高度なコントローラが、ステップ802で施設においてインストールされる。レガシーコントローラと併せて使用される監視制御及び先進的プロセス制御(APC)機能が、ステップ804で非アクティブ化される。これは、たとえば、職員が、1つ又は複数のレベル2構成要素など、制御及び自動化システム100のより高いレベルの構成要素においてこれらの機能を非アクティブ化するステップを含み得る。
[0071]適切なケーブルが、ステップ806で高度なコントローラに配線し直され、制御ループが、ステップ808で高度なコントローラにおいて作動させられる。これは、たとえば、職員が、レガシーコントローラ102から産業用フィールドデバイスと通信するために以前に使用されたワイヤ又は他の通信経路を切り離し、そのワイヤ又は他の通信経路を高度なコントローラ102’に結合するステップを含み得る。ここで配線し直されるケーブルは、現在の制御ループのために必要とされるケーブルを表し得る。これはまた、職員が、レガシーコントローラ102によって前に制御された産業プロセスシステムの1つ又は複数の態様を制御するための高度なコントローラ102’において適切な制御ループを作成するステップを含み得る。この一環として、職員は、ある種の制御モード又はHGポイントを手動モードにセットし得る。いくつかの実施形態では、これはさらに、高度なコントローラ102’が、レガシープロトコルをエミュレートする場合に、職員が、高度なコントローラ102’にエミュレーション論理をロードするステップを含み得る。しかし、前述のように、プロトコルエミュレーションは、ジャンクションゲートウェイ104’によって、又は他の方法で、サポートされ得る。高度なコントローラの出力が、そのプロセスとバランスを取った後は、現在の制御ループは、ステップ810で動作させられ得る。
[0072]制御ループのロードを継続するかどうかの決定が、ステップ812で行われる。継続する場合、本プロセスは、ステップ806に戻る。継続しない場合、高度なコントローラのネットワーク状況は、ステップ814で、ジャンクションゲートウェイにおける適切な値にセットされる。これは、たとえば、アプリケーションエンジニアが、レガシーコントローラ102に前に関連付けられたボックスネットワーク状況を高度なコントローラ102’に関連付けられた新しい値に変更するステップを含み得る。高度なコントローラと併せて使用される監視制御及びAPC機能は、ステップ816で再びアクティブ化される。
[0073]レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’へのカットオーバの間、図6に示されるものなどのインターフェースが、オペレータに提示され得ることに留意されたい。このインターフェース600は、高度なコントローラ102’が、置き換えられるレガシーコントローラ102が受信し、生成したのと、同じデータを受信し、実質的に同じ出力を生成するように動作しているかをオペレータが理解することを可能にする。図8は、ケーブルが高度なコントローラ102’に配線し直されるとき、レガシーコントローラ102はフィールドデバイスから切り離されると仮定するが、これはそうである必要はないことにも留意されたい。たとえば、高度なコントローラ102’は、レガシーコントローラ102にフィールドデバイスと並行してワイヤ接続され得る。高度なコントローラ102’は、ある特定のフィールドデバイスからデータを受信し、他のフィールドデバイスのための所望の制御信号を識別するように構成され得るが、高度なコントローラ102’は、高度なコントローラ102’の動作が承認されるまで、それらの制御信号の出力を使用不可にされ得る。その時点で、レガシーコントローラ102は、制御信号の出力を使用不可にされ得るが、高度なコントローラ102’は、制御信号を出力する。
[0074]図9は、レガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’へのカットオーバを実行するためのもう1つの例示的方法900を示す。具体的には、方法900は、プロセスシステムの一部又はすべてのシャットダウン中にレガシーコントローラ102から高度なコントローラ102’へのカットオーバを実行するために使用され得る。
[0075]図9に示すように、高度なコントローラが、ステップ902で施設にインストールされる。レガシーコントローラ内の1つ又は複数の制御ループが、ステップ904で作動停止される(de−commissioned)。これは、たとえば、職員が、制御ループを取り除き、レガシーコントローラ102を非アクティブ化するステップを含み得る。この場合、プロセスシステムの一部又はすべての制御を維持する必要はないので、レガシーコントローラ102は、高度なコントローラ102’がオンラインにされる前の動作から除外され得る。
[0076]適切なケーブルが、ステップ906で高度なコントローラに配線し直され、高度なコントローラが、ステップ908でアクティブ化され、1つ又は複数の制御ループが、ステップ910で高度なコントローラにおいて作動させられる。これは、たとえば、職員が、レガシーコントローラ102から産業用フィールドデバイスと通信するために以前に使用されたワイヤ又は他の通信経路を切り離し、そのワイヤ又は他の通信経路を高度なコントローラ102’に結合するステップを含み得る。これはまた、職員が、レガシーコントローラ102によって以前に制御された産業プロセスシステムのすべての態様を制御するために高度なコントローラ102’において適切な制御ループを作成するステップを含み得る。
[0077]高度なコントローラのネットワーク状況が、ステップ912でジャンクションゲートウェイにおいて適切な値にセットされる。これは、たとえば、アプリケーションエンジニアが、レガシーコントローラ102に前に関連付けられたボックスネットワーク状況を高度なコントローラ102’に関連付けられた新しい値に変更するステップを含み得る。高度なコントローラと併せて使用される監視制御及びAPC機能が、ステップ914で再開される。
[0078]図9では、単一のレガシーコントローラが、プロセスシステムの部分的又は全体的シャットダウン中に置き換えられることに留意されたい。しかし、任意の数のレガシーデバイスが、シャットダウン中に置き換えられ得る。さらに、すべてのレガシーデバイスがシャットダウン中に置き換えられる必要はない。たとえば、レガシーデバイスのサブセットが、シャットダウン中に置き換えられてもよく、1つ又は複数のジャンクションゲートウェイ104’が、次いで、レガシーデバイス及び高度なデバイスの両方とのインタラクションを円滑化するために使用され得る。
[0079]図10は、デバイス移行中又は他のときにレガシーコントローラ102及び/又は高度なコントローラ102’とのインタラクションをサポートするためにゲートウェイ104’によって実行され得る例示的方法1000を示す。図10に示すように、ゲートウェイ104’は、ステップ1002で監視ネットワークを介して要求を受信する。これは、たとえば、処理デバイス214が、監視ネットワーク106及びインターフェース204を介してより高いレベルのデバイスから要求を受信するステップを含み得る。
[0080]要求を受信するための1つ又は複数のコントローラが、ステップ1004で識別される。これは、たとえば、処理デバイス214が、受信された要求の内容を使用してどの1つ又は複数のコントローラ102、102’がその要求を受信することになるかを識別するステップを含み得る。各識別されたコントローラのネットワーク状況が、ステップ1006で識別される。これは、たとえば、処理デバイス214が、各識別されたコントローラのボックスネットワーク状況を使用して、その識別されたコントローラがレガシーネットワークを介して通信するように構成されるか又は高度な制御ネットワークを介して通信するように構成されるかを決定するステップを含み得る。その要求は、識別されたコントローラにステップ1008で送信(分散)される。これは、たとえば、処理デバイス214が、インターフェース206を介する任意の識別されたレガシーコントローラ102への要求の送信及びインターフェース208を介する任意の識別された高度なコントローラ102’への要求の送信を開始するステップを含み得る。
[0081]要求に対する1つ又は複数の応答が、ステップ1010で、識別されたコントローラから受信される。これは、たとえば、処理デバイス214が、インターフェース206を介して任意の識別されたレガシーコントローラ102から応答を受信するステップ及び任意の識別された高度なコントローラ102’からインターフェース208を介して応答を受信するステップを含み得る。その応答は、レガシープロトコルに準拠するフォーマットでもよい。ゲートウェイが、ステップ1012で応答を適切なフォーマットに組み合せ(必要があれば)、組み合わされた応答をステップ1014で監視ネットワークを介して送信する。これは、たとえば、処理デバイス214が、HIWAYプロトコルに準拠するフォーマットに任意の応答を組み合わせるステップを含み得る。
[0082]このような方法で、ジャンクションゲートウェイ104’は、複数のネットワーク(レガシーネットワーク103及び高度なネットワーク110)をより高いレベルの構成要素によって期待される同論理表現に事実上マップすることができる。より高いレベルの構成要素の観点からすると、ゲートウェイ104’は、ゲートウェイ104’がまた高度なプロトコルの使用をサポートし、高度な制御ネットワーク110に結合されるという知識を一切持たない状態で、レガシープロトコルをサポートする標準ゲートウェイとして見え得る。
[0083]図7から10は、レガシーデバイスから新しいデバイスへの移行をサポートするための方法の例を示すが、様々な変更が、図7から10に行われ得る。たとえば、各図は、一連のステップを示すが、各図中の様々なステップは、オーバラップする、並行して生じる、異なる順序で生じる、又は任意の回数生じることが可能である。さらに、冗長ゲートウェイ104’の使用は、高度な制御ネットワークを介するプロトコルエミュレーションの使用のように、任意である。
[0084]いくつかの実施形態では、前述の様々な機能は、コンピュータ可読プログラムコードから形成される及びコンピュータ可読媒体において実施されるコンピュータプログラムによって、実装又はサポートされる。「コンピュータ可読プログラムコード」という語句は、ソースコード、オブジェクトコード、及び実行可能コードを含む、任意のタイプのコンピュータコードを含む。「コンピュータ可読媒体」という語句は、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、又は任意の他のタイプのメモリなど、コンピュータによってアクセスすることができる任意のタイプの媒体を含む。「非一時的」コンピュータ可読媒体は、一時的電気信号又は他の信号を移送するワイヤード、ワイヤレス、光、又は他の通信リンクを除く。非一時的コンピュータ可読媒体は、データが永久に記憶される媒体と、書換え可能光ディスク又は消去可能メモリデバイスなど、データが記憶され、後で上書きされ得る媒体とを含む。
[0085]本特許文書を通して使用されるある特定の単語及び語句の定義を説明することは有利であり得る。「アプリケーション」及び「プログラム」という用語は、1つ又は複数のコンピュータプログラム、ソフトウェア構成要素、命令集合、手続き、機能、オブジェクト、クラス、インスタンス、関連データ、又は、適切なコンピュータコード(ソースコード、オブジェクトコード、又は実行可能コードを含む)での実装のために適合されたその部分を示す。「通信する」という用語、並びにその派生語は、直接通信及び間接通信の両方を包含する。「含む」及び「備える」という用語、並びにそれらの派生語は、制限なしに包含を意味する。「又は」という用語は、包含的であり、及び/又はを意味する。「関連する」という語句、並びにその派生語は、含む、中に含まれる、相互に接続する、包含する、中に包含される、それに又はそれと接続する、それに又はそれと結合する、それと通信可能である、それと連携する、インターリーブする、並列する、それに最も近い、それに又はそれと結び付く、有する、その特性を有する、それと関係のあることなどを意味し得る。「少なくとも1つ」という語句は、項目のリストと使用されるとき、列挙された項目のうちの1つ又は複数の異なる組合せが使用され得ることを意味し、リスト内の1つのみの項目が必要とされ得る。たとえば、「次のうちの少なくとも1つ:A、B、及びC」は、以下の組合せのうちのいずれかを含む:A、B、C、A及びB、A及びC、B及びC、並びに、A及びB及びC。
[0086]本開示は、ある特定の実施形態及び一般に関連する方法を説明するが、これらの実施形態及び方法の修正及び置換が、当業者には明らかとなろう。したがって、例示的実施形態の前述の説明は、本開示を定義又は制約しない。他の変更、代替、及び修正もまた、以下の特許請求の範囲によって定義されるような本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなしに起こり得る。

Claims (7)

  1. 第1のプロトコルを使用して第1の産業プロセス制御ネットワーク(103)を介して通信するように構成された第1のインターフェース(206)と、
    第2のプロトコルを使用して第2の産業プロセス制御ネットワーク(110)を介して通信するように構成された第2のインターフェース(208)と、
    第3のネットワーク(106)を介して少なくとも1つの監視デバイス(112、114、116、118、120)と通信するように構成された第3のインターフェース(204)と、
    前記第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102)の前記第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102’)への移行中に、前記少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを、前記第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合されたプロセス制御デバイス(102、102’)に提供するように構成された少なくとも1つの処理デバイス(214)と
    を備え
    前記第2のインターフェースが、前記第2の産業プロセス制御ネットワークを介して前記第1のプロトコルをエミュレートする、装置。
  2. 前記少なくとも1つの処理デバイスがさらに、前記プロセス制御デバイスのうちの少なくとも1つに前記少なくとも1つの監視デバイスによるアクセスを提供するように構成された、請求項1に記載の装置。
  3. 前記少なくとも1つの処理デバイスが、前記少なくとも1つの監視デバイスからの要求が、指定されたプロセス制御デバイスに前記第1のインターフェースを介して送信されるか前記第2のインターフェースを介して送信されるかを識別するためにネットワーク状況を使用することによって前記アクセスを提供するように構成された、請求項2に記載の装置。
  4. 前記少なくとも1つの処理デバイスが、前記第1の産業プロセス制御ネットワークに結合された複数のプロセス制御デバイスが前記第2の産業プロセス制御ネットワークに結合された複数のプロセス制御デバイスに移行されるときに複数のネットワーク状況を追跡するように構成された、請求項3に記載の装置。
  5. 第1のインターフェース(206)を介して第1のプロトコルを使用して第1の産業プロセス制御ネットワーク(103)を介して通信するステップと、
    第2のインターフェース(208)を介して第2のプロトコルを使用して第2の産業プロセス制御ネットワーク(110)を介して通信するステップと、
    第3のインターフェース(204)を介して第3のネットワーク(106)を介して少なくとも1つの監視デバイス(112、114、116、118、120)と通信するステップと、
    前記第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102)の前記第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102’)への移行中に前記第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合された前記プロセス制御デバイス(102、102’)に前記少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを提供するステップと
    を含み、
    前記第2のインターフェースが、前記第2の産業プロセス制御ネットワークを介して前記第1のプロトコルをエミュレートする、方法。
  6. すべての前記プロセス制御デバイスを前記第1の産業プロセス制御ネットワークに結合されたデバイスとして見えるようにさせるステップ
    をさらに含む、請求項5に記載の方法。
  7. コンピュータプログラムを具現化する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータプログラムが、
    第1のインターフェース(206)を介して第1のプロトコルを使用する第1の産業プロセス制御ネットワーク(103)を介する通信を開始するステップと、
    第2のインターフェース(208)を介して第2のプロトコルを使用する第2の産業プロセス制御ネットワーク(110)を介する通信を開始するステップと、
    第3のインターフェース(204)を介する第3のネットワーク(106)を介する少なくとも1つの監視デバイス(112、114、116、118、120)との通信を開始するステップと、
    前記第1のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102)の前記第2のプロトコルを使用するプロセス制御デバイス(102’)への移行中に前記少なくとも1つの監視デバイスの同時アクセスを前記第1の及び第2の産業プロセス制御ネットワークに結合されたプロセス制御デバイス(102、102’)に提供するステップと
    のためのコンピュータ可読プログラムコードを含み、
    前記第2のインターフェースが、前記第2の産業プロセス制御ネットワークを介して前記第1のプロトコルをエミュレートする、非一時的コンピュータ可読媒体。
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